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材料

/對(duì)材質(zhì)的要求

　　由擠出過(guò)程可知，螺桿是在高溫、一定腐蝕、強(qiáng)烈磨損、大扭矩/下工作的，因此，螺桿必須：　　1）耐高溫，高溫下不變形；　　2）耐磨損，壽命長(zhǎng)；　　3）耐腐蝕，物料具有腐蝕性；　　4）高強(qiáng)度，可承受大扭矩，高轉(zhuǎn)速；　　5）具有良好的切削加工性能/；　　6）熱處理后殘余應(yīng)力小，熱變形小等。

/常用材料

　　目前我國(guó)常用的螺桿材料有45號(hào)鋼、40Cr/、氨化鋼、38CrMOAl等。　　1）45號(hào)鋼便宜，加工性能好，但耐磨耐腐蝕性能差。　　熱處理：調(diào)質(zhì)HB220—270，高頻淬火HRC45--48　　2）40Cr的性能優(yōu)于45號(hào)鋼，但往往要鍍上一層鉻，以提高其耐腐蝕耐磨損的能力。但對(duì)鍍鉻層要求較高，鍍層太薄易于磨損，太厚則易剝落，剝落后反而加速腐蝕，目前已較少應(yīng)用。　　熱處理：調(diào)質(zhì)HB220—270，鍍硬鉻HRC＞55　　3）氮化鋼、38CrMoAl綜合性能比較優(yōu)異，應(yīng)用比較廣泛。一般氮化層達(dá) 0．4—0．6毫米。但這種材料抵抗氯化氫腐蝕的能力低，且價(jià)格較高。

/熱處理

　　調(diào)質(zhì)HB220—270，滲氮HRC＞65　　國(guó)外有用碳化鈦涂層的方法來(lái)提高螺桿表面的耐腐蝕能力，但據(jù)報(bào)道，其耐磨損能力還不夠好。近年　　來(lái)國(guó)外在提高螺桿的耐磨耐腐蝕能力方面采取了一系列措施。一種辦法是采用高度耐磨耐腐蝕合金鋼/。如34CrAlNi，、31CrMo12等。還有采取在螺桿表面噴涂Xaloy合金的方法。這種Xaloy合金具有高的耐磨耐蝕性能。

規(guī)格

　　公制螺紋/外徑是以毫米為單位，如6，8，10，12，18，20毫米等等螺距也是以毫米為單位，如0.5,0.75,1,1.5,2,3,等等　　英制螺紋/外徑是以英寸為單位，（每英寸等于25.4毫米）如3/16,5/8,1/4,1/2,等等所以用公制卡尺量外徑讀數(shù)常帶不規(guī)則的小數(shù)。　　英制螺距是用每英寸含多少個(gè)牙表示。把卡尺定在25.4毫米，把一個(gè)尺尖對(duì)齊螺紋牙尖，另一個(gè)尺尖如對(duì)齊螺紋牙尖就是英制螺紋，如對(duì)不齊螺紋牙尖應(yīng)該是公制螺紋。　　測(cè)量螺距時(shí)把螺紋的牙尖倒印在白粉筆上，粉筆上的印比較清晰，便于測(cè)量。測(cè)公制螺距應(yīng)該測(cè)量一段長(zhǎng)度，如10，15，20，毫米等等，數(shù)一下含多少牙，算出螺距　　用英寸為單位規(guī)定螺紋規(guī)格的為英制螺紋，如：G1"。 用公制單位毫米規(guī)定螺紋規(guī)格的為公制螺紋。如：M30。　　英制是一英寸（2.45厘米）內(nèi)有多少牙來(lái)定的,一般是55度角.公制是兩牙尖的間距是多少M(fèi)M來(lái)定的螺距,一般是60度角

/強(qiáng)度計(jì)算

/綜述

　　當(dāng)螺桿與減速箱主軸用較長(zhǎng)的圓柱面配合時(shí)，可以將螺桿作一端固定的懸臂梁。螺桿在擠出過(guò)程中的受力狀態(tài)可簡(jiǎn)化如圖所示的情況：

/螺桿受力情況

　　1）自重G；　　2）克服物料阻力所需的扭矩 M；　　3）物料壓力產(chǎn)生的軸向力P。螺桿一般是因長(zhǎng)期磨損，螺桿與料筒的間隙過(guò)大不能正常擠出而報(bào)廢，但也有因設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)產(chǎn)生的工作應(yīng)力超過(guò)強(qiáng)度極限而破壞的例子。因此，螺桿也應(yīng)滿足一定的強(qiáng)度要求。　　4）螺桿的危險(xiǎn)斷面一般在加料段螺紋根徑zui小處。　　根據(jù)材料力學(xué)可知，對(duì)塑性材料，復(fù)合應(yīng)力用第三強(qiáng)度理論計(jì)算，其強(qiáng)度條件為：

/其它情況

　　1）對(duì)于螺桿尾部與減速箱主軸成浮動(dòng)聯(lián)接的情況，由于螺桿在料筒中浮動(dòng)，螺桿自重引起的彎曲應(yīng)力等于零，故只按螺桿受壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力來(lái)計(jì)算。　　2）由于螺桿自重引起的彎曲應(yīng)力很?。輻U周圍充滿物料），即使在前一種情況下，也可略去不計(jì)，因此這兩種方法實(shí)際上是一樣的。　　3）也有按純扭來(lái)估算螺桿直徑的。

設(shè)計(jì)原理

　　銷釘螺桿的主體部分是普通的螺桿，銷釘可設(shè)置在螺桿的熔融段或計(jì)量段的落槽內(nèi)或計(jì)量段末無(wú)螺槽的光滑圓柱形表面。銷釘按一定的排列方式設(shè)置，可疏密程度不等，數(shù)量不等。圓柱形的銷釘是將銷釘裝配到螺桿的孔中形成的；方形或菱形銷釘是直接在螺桿上銑銷形成的。　　如果這些銷釘是在設(shè)置在熔融區(qū)，銷釘可將固體床打碎，破壞兩相流動(dòng)，把固、液相攪在一起，使末溶固相碎塊與已容物料的接觸面積加大，促進(jìn)熔融。如果銷釘是設(shè)置在熔體輸送區(qū)，則其主要作用是分割料流，增加界面，改變料流的方向，使流束重新排列。多次分流、匯合，改變流動(dòng)方向，使熔體組分與溫度均化。　　混合段均為設(shè)置在普通螺桿均化段末端的向內(nèi)開槽結(jié)構(gòu)，其外徑與螺桿外徑相等。溝槽分為若干組，每組之間是物料的匯合區(qū)。物料被溝槽分割，到匯合區(qū)匯會(huì)，再分割、匯合，其原理是銷釘式類似的。　　分離型螺桿的特點(diǎn)是熔融段上除了有原來(lái)的一條螺絲紋（稱為主螺桿）外，還附加了一條螺紋（稱為附加螺紋），其外徑略小于主螺紋外徑，主副紋的導(dǎo)程不同，副螺紋自加料段末端開始（并在此與加料段相聯(lián)），經(jīng)過(guò)幾個(gè)螺紋后，逐漸與均化段的主螺紋相交。　　這種螺桿的螺槽深度和螺紋導(dǎo)程/從加料段開始至均化末端都是逐步變化的，既螺紋導(dǎo)程從寬逐漸變窄，螺槽深度由深度逐漸變淺，可使物料得到zui大的壓縮。

/翻新工藝

　　1、 扭斷的螺桿要根據(jù)機(jī)筒的實(shí)際內(nèi)徑來(lái)考慮，按與機(jī)筒的正常間隙給出新螺桿的外徑偏差進(jìn)行制造。　　2、 磨損螺桿直徑縮小的螺紋表面經(jīng)處理后，熱噴涂耐磨碳化鎢合金，然后再經(jīng)磨削加工至尺寸。　　3、 在磨損螺桿的螺紋部分堆焊耐磨碳化鎢合金。根據(jù)螺桿磨損的程度堆焊1~2mm厚，然后磨削加工螺桿至尺寸。這種耐磨碳化鎢合金由C、Cr、Vi、Co、W和B等材料組成，增加螺桿的抗磨損和耐腐蝕的能力。　　4、 修復(fù)螺桿底徑作電鍍硬鉻處理方法，鉻也是耐磨和抗腐蝕的金屬，但硬的鉻層比較容易脫落。

磨損原因

　　1、每種塑料，都有一個(gè)理想塑化的加工溫度范圍，應(yīng)該控制料筒加工溫度，使之接近這個(gè)溫度范圍。粒狀塑料從料斗進(jìn)入料筒，首先會(huì)到達(dá)加料段，在加料段必然會(huì)出現(xiàn)干性磨擦，當(dāng)這些塑料受熱不足，熔融不均時(shí)，很易造成料筒內(nèi)壁及螺桿表面磨損增大。同樣，在壓縮段和均化段，如果塑料的熔融狀態(tài)紊亂不均，也會(huì)造成磨損增快。　　2、轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)校得當(dāng)。由于部分塑料加有強(qiáng)化劑，如玻璃纖維、礦物質(zhì)或其他填充料。這些物質(zhì)對(duì)金屬材質(zhì)的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。在注塑這些塑料時(shí)，如果用高的轉(zhuǎn)速成，則在提高對(duì)塑料的剪切力的同時(shí)，亦將令強(qiáng)化相應(yīng)地產(chǎn)生更多被撕碎的纖維，被撕碎的纖維含有鋒利末端，令磨損力大為增加。無(wú)機(jī)礦物質(zhì)在金屬表面高速滑行時(shí)，其刮削作用也不小。所以轉(zhuǎn)速不宜調(diào)得太高。　　3、螺桿在機(jī)筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料與二者的摩擦，使螺桿與機(jī)筒的工作表面逐漸磨損：螺桿直徑逐漸縮小，機(jī)筒的內(nèi)孔直徑逐漸加大。這樣，螺桿與機(jī)筒的配合直徑間隙，隨著二者的逐漸磨損而一點(diǎn)點(diǎn)加大?？墒牵捎跈C(jī)筒前面機(jī)頭和分流板的阻力沒(méi)有改變，這就增加了被擠塑物料前進(jìn)時(shí)的漏流量，即物料從直徑間隙處向進(jìn)料方向流動(dòng)量增加。結(jié)果使塑膠機(jī)械生產(chǎn)量下降。這種現(xiàn)象又使物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間增加，造成物料分解。如果是聚乙烯，分解產(chǎn)生的氯化氫氣體加強(qiáng)了對(duì)螺桿和機(jī)筒的腐蝕。　　4、 物料中如有碳酸鈣和玻璃纖維等填充料，能加快螺桿和機(jī)筒的磨損。　　5、 由于物料沒(méi)有塑化均勻，或是有金屬異物混入料中，使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩力/突然增加，這種扭矩超出螺桿的強(qiáng)度極限，使螺桿扭斷。這是一種非常規(guī)事故損壞。

/日常維護(hù)

　　1、螺桿未達(dá)到預(yù)調(diào)溫度時(shí)，切勿啟動(dòng)機(jī)器。　　2、防止金屬碎片及雜物落入料斗，若加工回收料，便需加上磁性料斗以防止鐵屑等進(jìn)入料筒。　　3、使用防涎時(shí)要確定料筒內(nèi)塑料*熔融，以免螺桿后退時(shí)損壞傳動(dòng)系統(tǒng)零件。　　4、使用新塑料時(shí)，應(yīng)把螺桿的余料清洗干凈。　　5、當(dāng)熔融塑料溫度正常但又不斷發(fā)現(xiàn)熔融塑料出現(xiàn)黑點(diǎn)或變色時(shí)，應(yīng)檢查膠螺.　　6、在加工時(shí)，盡量使物料塑化均勻，不要讓金屬異物混入料中，減少螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩力。